Descubrimiento de ferroquelatasa 1 en Nicotiana tabacum L.: papel en la respuesta al estrés abiótico y el desarrollo de las plantas

Descubrimiento de ferroquelatasa 1 en Nicotiana tabacum L.: papel en la respuesta al estrés abiótico y el desarrollo de las plantas

Patricia Ortega‐Rodés, Bernhard Grimm, Boris Hedke, Eduardo Ortega Delgado, Tingting Fan, Rosa Rodés García, Mayté Pernús Alvarez, Daniel Hey, Loiret Fernández García, Lea Brings, Lena Roling, Florian Schnurrer, Anna Meiers, Ali Alawady

Introducción. Cuba está amenazada por el Cambio Climático. En la fisiología de las plantasparticipan enzimas que actúan como escudo al estrés oxidativo, siempre asociado a la sa-linidad, el déficit o exceso hídrico y las temperaturas extremas; esas enzimas tienen Hemocomo cofactor. Hemo es un tetrapirrol, semejante a clorofila, pero con Fe en lugar de Mgcomo átomo central. El objetivo fue investigar la respuesta asociada al hemo en plantasde tabaco bajo estrés salino, hídrico y de temperatura, junto a la planta modelo Arabidopsisthaliana. Se reportó, en tejidos de tabaco, por primera vez para la ciencia, la presencia, de laenzima Ferroquelatasa 1 (responsable de quelar el hierro al tetrapirrol). Las plantas tienendos isoformas de Ferroquelatasas (FC1 y FC2). La mutación para el gen de la Ferroquelatasa1, en la planta modelo, resultó letal para los embriones. Métodos. Al comparar los nivelesde ARNm de FC1 y FC2 en embriones de plantas tipo salvaje, se demostró que FC1 es laisoforma predominante durante la maduración del embrión. Por lo tanto, la regulación dela expresión de FC en tiempo y espacio durante la embriogénesis, es prerrequisito para eladecuado desarrollo del embrión. Resultados. Se concluye que el hemo producido por FC1,es esencial para la embriogénesis además de las respuestas al estrés. Líneas antisentido Anales de la Academia de Ciencias de Cuba; Vol. 12, 1 (2022): enero-abrilISSN 2304-0106 | RNPS 2308para FC1 tuvieron fenotipo de floración temprana en día corto; esto hizo que por primeravez se estableciera una relación del hemo producido por FC1 con el proceso de la flora-ción, deduciéndose así que el Hemo producido por FC1 es importante en el metabolismoreproductivo. Estos conocimientos en manos de mejoradores, pudieran servir para obtenercultivares productivos con capacidad de aclimatación a los estreses abióticos asociados alcambio climático, lo que potencialmente nos daría alguna ventaja para mitigar sus efectos.El trabajo ha estimulado el intercambio científico con Alemania. Los resultados son in-cluidos como técnicas pedagógicas para la enseñanza de métodos modernos de biologíamolecular, en la formación de alto nivel de científicos jóvenes cubanos y latinoamericanosen la UH, en las 5 ediciones del curso conjunto “Basic methods in plant molecular biologyand plant physiology” con la Universidad Humboldt de Berlín.

2022

Estrés abiótico, Hemo, Tabaco, embriogenesis, ferroquelatasa

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